Microsoft Office 2007 и выше docx

Министерство образования Рязанской области
ОГБОУ СПО «Ряжский дорожный техникум»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по устройству автомобилей и тракторов
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КП-190 629
Допущен к защите
Зав. отделением
__Овчинников В.Ф..
фамилия
Руководитель проекта
Тимофеев И.С
фамилия
Проектировал
___________________
фамилия
_____________
подпись
___________________
подпись
__________________
подпись
РЯЖСК - 2013
____________
дата
__________________
дата
________________
дата
СОДЕРЖАНИЕ
№ п/п
1
Наименование разделов, вопросов
% задания
страницы
3
5
5
5
3
6
3
6
3
7
Введение
1.1
Начало карьеры и вид деятельности Джон Дира.
1.2
Работы , выполняемые Джон Диром в собственной кузнице.
1.3
Вид и год создания уникальной конструкции по заказу
потребителей.
1.4
Деятельность сына Чарльза Дира. Начала производства
тракторов.
1.5
Деятельность компании Джон Дир на сегоднейший день.
2.
Конструктивные особенности двигателя Power Tech Plus.
Тип водяного насоса;тип привода водяного насоса.Цель таких
2.1
конструкций.
Элементы , приводимые ремнем двигателя.Устройство ,
2.2
2.3
увеличивающее срок службы ремня.
Тип воздушного фильтра.
Функции ,имеющиеся в двигателе : по топливу ; по
2.4
топливному фильтру.
2.4. Прирост мощности в %; крутой подъем крутящего
2.5
момента в % ; запас крутящего момента в % .
Типы главных компонентов : турбины ; системы
2.6
рециркуляции ОГ ; топливной системы ; головки цилиндров.
Конструктивные особенности трансмиссии Power Quad
3.
Plus.
Конструктивные особенности кабины и удобство в
4.
управлении трактором и комфортом.
Конструктивные особенности системы параллельного
5.
вождения Green Star.
Изм Лист № документа Подпись Дата
.Разработ. …
…
…
Проверил Тимофеев ИС
КП 190 629 … 13 Пз
Расчет
трактора………….
Лит.
/У/
Лист
3
…
…
Листов
……
…
РДТ гр………
Н. контр
Утвердил
…
Тип воздушного фильтра.
…
№ п/п
Наименование разделов, вопросов
Конструктивные особенности системы управления
6.
навесными орудиями IMS
7.
Расчетная часть
7.1
Тяговый диапазон трактора.
7.2
Определение массы трактора.
7.3
Выбор скоростей движения.
7.4
Определение номинальной мощности двигателя трактора.
7.5
Выбор рабочих скоростей движения.
7.6
Определение передаточных чисел трансмиссии и коробки
% задания
страницы
3
7
40
8
40
15
передач
7.7
Показатели энергонасыщенности и металлоемкости
трактора
8.
Построение скоростной характеристики двигателя
9.
Графическая часть
9.1
Внешняя скоростная характеристика двигателя
9.2
Кинематическая схема трансмиссии трактора
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
4
Введение
Конструктивные особенности двигателя Power Tech Plus.
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
5
Конструктивные особенности трансмиссии Power Quad Plus.
Конструктивные особенности кабины и удобство в управлении трактором и комфортом.
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
6
Конструктивные особенности системы параллельного вождения Green Star.
Конструктивные особенности системы управления навесными орудиями IMS
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
7
ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ ТРАКТОРА
Исходные данные :
1. Тип (прототип) трактора ; ДТ-75М, гусеничный.
2. Номинальная сила тяги ; Рн = ….. кН
Трактор ДТ-75М относится к тяговому классу 3, номинальное тяговое усилие у
которого равно Рн = 3 тс ≈……. кН, выраженной в тоннах силы (1 тс = 1 * g кН = 9,81
кН ≈ 10 кН, где g - ускорение свободного падения , g =9,81 кН).
3. . Число основных рабочих передач ; z=4.
4. Расчетная скорость движения на низшей рабочей передач
при номинальной силе тяги; ;V н1= ……. км/ч.
5. Максимальная транспортная скорость движения трактора
Vмакс=……. км/ч.
6. Частота вращения коленчатого вала двигателя при
номинальной мощности ;
nн=…… об/мин.
7. Удельный расход топлива при номинальной мощности
двигателя ; gен=………г/кВт*ч.
8.Конструктивная масса трактора mк = ……. кг.
9. Тяговый диапазон принять δТ=……
10. Коэффициент расширения тяговой зоны трактора ε =…….
Длина одного звена гусеницы ; lЗВ = 0,173 м
12. Степень неравномерности регулятора ; δр =…….
13. Число активно действующих зубьев звездочки за один оборот ; Z = 13
Преподаватель_______________________________
Дата_____________________________
Тяговый диапазон трактора
Тяговый диапазон трактора определяется по формуле:
где Рн и (Рн – 1)— соответственно номинальная сила тяги (по заданию) и сила тяги
трактора предыдущего класса;
ε — коэффициент расширения тяговой зоны трактора, рекомендуемый в среднем
1,3.
Для тракторов класса тяги …………… тяговый диапазон можно принять
δТ=………...
Зная тяговый диапазон и номинальную силу тяги трактора, можно определить его
минимальную силу тяги из соотношения
δт =
Рн
Ркр min
откуда :
Ркр min = Рн = ..........  …………..
Т
..........
Масса трактора
Масса трактора оценивается его состоянием. Если трактор не имеет заправочных
материалов, балласта и тракториста, то такая масса называется конструктивной (тк).
Полностью заправленный трактор с трактористом и балластом будет иметь массу
эксплуатационную (тэ).
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
8
Конструктивная масса
mк трактора ……………. = ……………… кг
Для большинства тракторов эксплуатационную массу можно определить по
следующему выражению:
тэ= (1,07—1,1)т к.= 1,07 *…………….. = ……………..кг ≈ … … … . . т
Расчет номинальной мощности двигателя
Расчет номинальной мощности двигателя производится с учетом номинального
тягового усилия трактора, силы сопротивления качению, массы трактора, потерь
на трение в трансмиссии и необходимого запаса мощности двигателя.
Учитывая вышеизложенное, номинальная мощность двигателя определяется по
формуле:
(Рн+𝑓∗𝑔∗𝑚э)∗VН1
Nен =
кВт
3600∗ 𝜂тр∗хэ
где РН и VН1 — соответственно номинальное тяговое усилие (Н) и расчетная
скорость движения на низшей рабочей передаче при номинальной силе, тяги,
км/ч (по заданию); Рн = ……………0 000 Н
тэ — эксплуатационная масса трактора (кг); тэ = …………… кН
g — ускорение свободного падения (м/с 2); g = 9,8 м/с2
ηтр — к. п. д., учитывающий потери мощности в трансмиссии и определяемый
по формуле
,
где ηц и ηк — соответственно к. п. д. цилиндрической и конической пары шестерен.
Принимаются равными ηц = 0,985 и ηк = 0,975;
ηх — к. п. д., учитывающий потери мощности на холостом ходу; принимается ηх =
0,96;
n и n1 — степенные показатели числа пар шестерен, работающих в трансмиссии
на данной передаче;
xэ — коэффициент эксплуатационной нагрузки тракторного двигателя — 0,85.
ηтр = 0,9854 * 0,975 *0,96 = 0,88
f — коэффициент сопротивления качению; для гусеничных — 0,08.
Тогда :
Nен =
(Рн+𝑓∗𝑔∗𝑚э)∗VН1
3600∗ 𝜂тр∗хэ
Nен =
кВт
(…….0000 + 0,08*9,8*………………)* ……….. = …………. кВт
3600 * 0,88 * 0,85
Расчет основных рабочих скоростей трактора
Для расчета ряда основных рабочих скоростей трактора определяется
диапазон
скоростей,
который характеризуется отношением высшей рабочей
скорости к скорости на первой передаче
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
,
9
,
где :V н1 - расчетная скорость на первой передаче (по заданию) принимается в
км/ч;
Vz - высшая рабочая скорость, которую необходимо определить.
Величина скоростного диапазона подсчитывается по формуле :
,
где :γдопmin — коэффициент, допустимой минимальной загрузки двигателя.
Рекомендуется принимать равным 0,85.
δvдос =…………. * 0,85 = ……………….
Для расчета высшей и промежуточных скоростей необходимо определить
знаменатель геометрической прогрессии — q.
Зная, что
, можно получить
2
V2=V1·q; V3=V2 ·q=V1 ·q ; V4=V1 ·q3; …VZ=V1 ·qz-1;
отсюда
.
q = √… … … … … … = ……………..
Определив знаменатель геометрической прогрессии, подсчитывают скорости V2, V3,
V4 … VZ.
V2=V1·q = ………….. * ……………. = ……………. км/ч
V3=V2 ·q=V1 ·q2 = …………… * ……………2 = …………… км/ч
V4= VZ = V1 ·q3 = …………. * ……….3 = ………….. км/ч
4−1
Высшая транспортная скорость в геометрическую прогрессию не входит.
Промежуточную транспортную скорость определяют как среднюю геометрическую
величину между высшей транспортной и высшей скоростью основного ряда по
формуле:
Vтр 2 = 0,2 (Vmр max+Vz) = 0,2 ( …………… + ……………. ) = ……………. км/ч
Окончательный ряд скоростей корректируется в соответствии с практическими
возможностями подбора чисел зубьев шестерен коробки передач проектируемого
трактора.
1.5. Расчет передаточных чисел трансмиссии и коробки передач
Для гусеничного трактора передаточное число на первой передаче
соответственно определяется по формуле:
,
Где : nH — номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин
Vр1- рабочая скорость трактора на 1 передачи ; Vр1 = V н1
rHO—радиус начальной окружности ведущей звездочки, который
подсчитывается по формуле:
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
10
,
Где: lЗВ —фактическая длина одного звена гусеницы, м; lЗВ = ……………… м
z — число активно действующих зубьев звездочки за один оборот. Z = ……….
𝑧∗𝑙зв
……..∗……….
r но =
=
=…………… м
2п
2∗3,14
……………..∗…………
Тогда : i тр1 =0,377 *
= ……………
…………………
Остальные передаточные числа трансмиссии подсчитываются по формуле:
𝑖 тр2 =
𝑖тр1
𝑞
и т.д.,
;
где q — знаменатель геометрической прогрессии.
………………
i тр2 =
= ………………..
……………….
……………………
i тр3 =
= ……………….
…………………
………………..
i тр4 =
= …………….
………………
Зная расчетные общие передаточные числа трансмиссии на каждой передаче – iтр
и передаточные числа шестерен с постоянным зацеплением трактора-прототипа t0,
определяют передаточные числа коробки перемены передач по формуле:
;
;
и т.д.,
где i0 - передаточное число шестерен с постоянным зацеплением прототипа.
i0 = ivm; ivm = 0,377
𝑛𝑚 ∗𝑟𝑘
vтр𝑚𝑎𝑥
= 0,377 *
……………..0∗……………..
……………..
= ………………….
Тогда :
…………..
ik1 =
= ………………..
………………
…………..
ik2 =
= …………………
…………
………………
ik3 =
= ………………….
…………..
………………..
ik4 =
= ………………
…………..
Далее приводится схема коробки передач, на которой указывается какие шестерни
находятся в зацеплении на каждой передаче и подбираются для них числа зубьев в
соответствии с требуемыми передаточными числами. При необходимости округления
дробных значений чисел зубьев шестерен действительные передаточные числа
коробки передачи могут отличаться от расчетных. В этом случае соответственно
вносятся изменения в общие передаточные числа трансмиссии и в расчетные скорости
движения трактора.
Подсчитанные числа зубьев шестерен трансмиссии и уточненные значения
передаточных чисел iтр и скоростей движения V для основных расчетных передач
вносятся в таблицу 1.
Для 1 передачи :
находим число зубьев шестерен :
𝑧4∗𝑧2
i1 =
;
𝑧3∗𝑧1
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
11
Принимаем z2= ………….. Принимаем z4= …………..
𝑧4∗𝑧2
……………∗……………….
Тогда :z1* z3 =
=
=……………..
𝑖1
…………………
Принимаем z3= …………….. Принимаем z1= ……………..
Находим действительное передаточное число коробки:
𝑧4∗𝑧2
…………………..∗……………….
i1д =
=
=………………..
𝑧3∗𝑧1
…………………..
Определяем действительные передаточные числа трансмиссии:
iтр1Д =i1д * io ; iтр1 =…………… * …………… = ……………………
Находим расчетные рабочие скорости движения трактора:
0,377 ∗ 𝑛н ∗𝑟но
0,377 ∗……………………..∗………………..
Vр1д =
==
=……………….. км / час
𝑖 тр1
…………………..
Для 2 передачи :
находим число зубьев шестерен :
𝑧6∗𝑧2
i2 =
;
𝑧5∗𝑧1
Принимаем z6= …………….. ; z1= ……………; z2= ……………
𝑧6∗𝑧2
…………∗……………..
Тогда : z5 =
=
=……………..≈ ⋯ … … … …
𝑖2∗𝑧1
………………∗……………..
Находим действительное передаточное число коробки:
𝑧6∗𝑧2
…………….∗……………..
i 2д =
=
=………………….
𝑧5∗𝑧1
……………∗………………
Определяем действительные передаточные числа трансмиссии:
iтр2Д =i2д* io ; i тр2 =………….. * ……………. = ………………
Находим расчетные рабочие скорости движения трактора:
0,377 ∗ 𝑛н ∗𝑟но
0,377 ∗………………… ∗……………….
Vр2д =
==
=………………. км / час
𝑖 тр2д
…………………..
Для 3 передачи :
находим число зубьев шестерен :
𝑧8∗𝑧2
i3 =
;
𝑧7∗𝑧1
𝑧8∗𝑧2
………………∗………………..
Принимаем z8= …………. Тогда : z7 =
=
=…………..≈ ⋯ … … … ..
𝑖3∗𝑧1
………………..∗……………..
Принимаем z7=…….. ; z1= ……..; z2= ……..
Находим действительное передаточное число коробки:
𝑧8∗𝑧2
………∗…………
i3д =
=
=……………….
𝑧7∗𝑧1
………….∗……………
Определяем действительные передаточные числа трансмиссии:
iтр3Д =i3д* io ; i тр3 =……………. * …………… = ……………….
Находим расчетные рабочие скорости движения трактора:
0,377 ∗ 𝑛н ∗𝑟но
0,377 ∗………………….∗……………
Vр3д =
==
=……………… км / час
𝑖 тр3д
………………
Для 4 передачи :
находим число зубьев шестерен :
𝑧10∗𝑧2
i4 =
;
𝑧9∗𝑧1
Принимаем z10= …………..
𝑧10∗𝑧2
…….∗…….
Тогда : z9 =
=
=…………….≈ ⋯ … ….
𝑖4∗𝑧1
…………….∗………..
Принимаем z9= ………. ; ; z1= …………..; z2= ……………
Находим действительное передаточное число коробки:
𝑧10∗𝑧2
…………….∗……………
i4д =
=
=………………………………
𝑧9∗𝑧1
……………….∗…………….
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
12
Определяем действительные передаточные числа трансмиссии:
iтр4Д =iд4 * io ; iтр4 =……….. * …………. = …………
Находим расчетные рабочие скорости движения трактора:
0,377 ∗ 𝑛н ∗𝑟но
0,377 ∗……………… ∗………….
Vр4д =
==
=…………… км / час
𝑖 тр4д
………………..
Таблица 1
Номер шестерни
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Число зубьев
…
….
…..
……
……
……
……
……
……
…….
Передачи
основные
I
II
III
Шестерни в
зацеплении
1,2,3,4
1,2,5,6
1,2,7,8
1,2,9,10
Передаточные
числа трансмиссии
….
…..
….
……
…….
…….
……
Рабочие скорости
движения, км/ч
IV
……
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
13
Показатели энергонасыщенности и металлоемкости трактора
Энергонасыщенность и металлоемкость являются важными параметрами,
характеризующими уровень технического совершенства в области
тракторостроения. Рациональное использование металла является проблемой
народно-хозяйственного значения. С повышением энергонасыщенности трактора
увеличивается возможность повышения производительности труда без
существенного увеличения дорогостоящего металла.
Энергонасыщенность трактора характеризуется отношением номинальной
мощности тракторного двигателя к эксплуатационной массе трактора. Величину
энергонасыщенности определяют по формуле:
Nэ =
𝑁ен
𝑚э
=
…………
………..
=………. кВт/т
Металлоемкость трактора характеризуется отношением (тк) конструктивной
массы к номинальной мощности (Neн) двигателя. Этот показатель по мере
совершенствования конструкций тракторов и повышения их энергонасыщенности
непрерывно снижается. Снижение металлоемкости не должно ухудшать сцепных
свойств трактора и понижать его надежность в работе. Величину
металлоемкости определяют по формуле:
𝑚к
qМ =
, кг/кВт
𝑁𝑒н
qм =
…….
………
=………. кг/кВт
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
14
Построение скоростной характеристики двигателя А-41
На оси абсцисс отметим характерные частоты вращения коленчатого вала:
nн - номинальная частота вращения коленчатого вала;
nм - частота вращения при максимальном крутящем моменте;
nхх - максимальная частота вращения коленчатого вала на холостом ходу
n хх  1  δр   n н ,
где δр - степень неравномерности регулятора. У современных автотракторных
двигателей δр = 0,06... 0,08.
n хх  1  0,06*.........  .........об / мин
Для двигателя ……….:
nн = ……….. об/мин;
nм = 0,6…0,8 nн = 0,7* …………… = …………. об/мин;
n хх  .................. об/мин.
На регуляторном участке характеристики (от nхх до nн) и на корректорном участке
характеристики (от nн до nм) отметим по два промежуточных значения частоты
вращения, которые впишем в таблицу 1.
Крутящий момент двигателя, работающего на режиме номинальной мощности:
9550  N е.н
М к.н. 
Н∙м
nн
Мк.н.  9550 * ...............  .......... Н∙м
...............
Максимальный крутящий момент:
Мк.max  Мк.н  100  μ  10 2 ,
где µ - коэффициент запаса крутящего момента, µ = 10... 15 %.
М к.max  ............. * 100  15 10 2  ............ Н∙м
На графике строим три точки: Мк.хх = 0, Мк.н и Мк.max, предварительно построив шкалу
момента и шкалу частоты вращения (рис. 1.) На регуляторном участке построенные
точки соединяют прямой линией, а на корректорном - выпуклой кривой.
Таблица 1.– Параметры скоростной характеристики двигателя A-41
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
Параметры
Мк , Нм
n1(м)
…..
n2
….
….
n3
…..
n4(н)
…….
n5
…..
n6
……
…..
Ne , кВт
ge , г/кВт∙ч
n7(хх)
……
0
0
…..
…..
∞
GT , кг/ч
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
15
Рисунок 1. - Скоростная характеристика двигателя …….
Определяем по графику и вписываем в таблицу 1. промежуточные значения кривой
крутящего момента.
Вычислим и построим кривую эффективной мощности двигателя Nе при
соответствующих значениях крутящего момента.
M к1  n1
9550
M 2 * n2
Ne 2 
9550
M 3 * n3
Ne 3 
9550
M n
N e4  к4 4
9550
M * n5
Ne 5  5
9550
M 6 * n6
Ne 6 
9550
N e1 
= ........... * ........... = ………..кВт
9550
= ....... * .......... = …… кВт
9550
= ....... * ........ = …… кВт
9550
= .......... * ........ = …….кВт
9550
= ....... * ........ = …… кВт
9550
= ....... * ........ = …… кВт
9550
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
.
КП 190 629 … 13 Пз
16
N e7 
M к7  n 7
= 0 * .......... = 0 кВт
9550
9550
Построение кривой удельного эффективного расхода топлива ge начнем с расхода
топлива на режиме номинальной мощности (gе.н.= …….. г/кВт∙ч).
Удельный эффективный расход топлива при максимальном крутящем моменте (gе.м.)
на 8...12 % больше, чем на режиме номинальной мощности.
gе.мах.= ….. * + ( ……. * 0,08 ) = ……. + ……. = ………. г/кВт∙ч
Учитывая изложенное, строим точки gе.н. и gе.м. и соединяем их вогнутой кривой.
Значения промежуточных точек вписываем в таблицу 1. и вычисляем часовой расход
топлива Gт для корректорного участка характеристики:
N е1  g e1
1000
N g
 е2 e2
1000
N g
 е3 e3
1000
N е4  ge4

1000
GТ 1 
GТ 2
GТ 3
GТ 4
........ * .......
= …… кг/ч
1000
....... * ......
=
= …… кг/ч
1000
....... * ......
=
= …… кг/ч
1000
....... * ..........
=
= …… кг/ч
1000
=
Часовой расход топлива Gт.хх при работе двигателя без нагрузки с максимальной
частотой вращения коленчатого вала не превышает обычно 25...30 % расхода топлива
на режиме номинальной мощности Gт.н и изменяется на регуляторном участке по
линейному закону.
30
) = …… кг/ч
100
....... * ......
=
= …… кг/ч
1000
....... * ......
=
= …… кг/ч
1000
GТ 7 = GТ 4 + ( GТ 4 *
N е5  g e5
1000
N g
 е6 e6
1000
GТ 5 
GТ 6
Построив линию расхода топлива, вписываем в табл. 1. соответствующие значения
для регуляторного участка характеристики, рассчитываем и строим окончательно
кривую ge:
1000  GТ 2
N e2
1000  GТ 3

N e3
1000  GТ 5

N e5
1000  GТ 6

N e6
ge2 
g e3
g e5
g e6
1000 * .......
……..г/кВт∙ч
........
1000 * .......

……..г/кВт∙ч
........
1000 * .......

……..г/кВт∙ч
........
1000 * .......

……..г/кВт∙ч
........

Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
КП 190 629 … 13 Пз
17
Литература
Основная
1. Методические указания к изучению конструкции, основ теории и расчёта
трактора и автомобилей и выполнения курсовой работы. Ряжск, 2013
2.Кутьков Г. М. Тракторы и автомобили. Теория и технологические свойства.
М.: КолосС, 2004
3. Барский И. Б. Конструирование и расчёт тракторов.
М.: Машиностроение, 1980
4. Чудаков Д.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля.
М.: Колос, 1972.
Дополнительная
5. Скотников В.А. Основы теории и расчета трактора и автомобиля.
М.: Агропромиздат, 1986.
6. Работа с нормативной и технической литературой
(ГОСТ, Интернет ресурсы) для определения характеристик
тракторов Джон Дир.
Лист
Изм Лист № документа Подпись Дата
КП 190 629 … 13 Пз
18
M к1  n1
= ........... * ........... = ………..кВт
9550
9550
M 2 * n2
= ....... * .......... = …… кВт
Ne 2 
9550
9550
M * n3
= ....... * ........ = …… кВт
Ne 3  3
9550
9550
M к4  n 4
= .......... *1780 = 80кВт
N e4 
9550
9550
M 5 * n5
= ....... * ........ = …… кВт
Ne 5 
9550
9550
M * n6
= ....... * ........ = …… кВт
Ne 6  6
9550
9550
N e1 